能源消耗過度與環(huán)境污染日益嚴重等問題越來越突出,開發(fā)可再生、清潔、安全、高效的新能源成為了研究熱點。而氫能因為是一種零污染、高效的可再生清潔能源,成為新一代能源發(fā)展戰(zhàn)略主體。氫的來源廣泛、制備方法多樣,并且可以實現(xiàn)永續(xù)可再生循環(huán)。氫氣目前的制備方法主要有天然氣重整、石油裂解、煤氣化和水電解。其中,電解水制氫技術具有零排放、制氫純度高、可利用費電廢熱等資源并可耦合太陽能、風能、核能等可再生能源等優(yōu)點,必將在發(fā)展氫能的過程中發(fā)揮主要作用,也必將對人類的生存環(huán)境及生活方式產生積極重大的影響。電解水制氫技術中主要包括電催化析氫反應(HER)和析氧反應(OER),而OER中涉及到多電子的轉移和中間物質的吸附、脫附多過程,是一個動力學緩慢過程。相對HER,OER所需過電勢高很多,是制約電解水制氫轉換效率的瓶頸,而高效OER催化劑的引入,可以明顯降低反應勢能,提高催化反應效率。因此開發(fā)高效的OER催化劑是當前的研究重點。而目前貴金屬Ir_O2、Ru_O2仍是目前最優(yōu)的OER催化劑,但受貴金屬的價格高、儲量少、穩(wěn)定性差等嚴重影響了電解水制氫技術大規(guī)模商業(yè)化應用。...

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【學位級別】：博士

【部分圖文】：

圖1.1三種類型的電解水技術示意圖

鈷基電解水析氧催化劑的制備、表征及性能研究1.2電解水制氫技術簡介1.2.1電解水制氫技術分類根據電解質的種類、操作溫度和離子劑，電解水制氫技術可主要分為三種類型[12,13]：（a）堿性電解水制氫技術（b）固體氧化物電解水制氫技術和（c）質子交換膜電解水制氫技術，如圖1....

圖1.2堿性電解水工作原理圖

第1章緒論水分子、氫氧根離子通過。在陽極處，發(fā)生水氧化反應，發(fā)生水還原反應產生氫氣。避免石棉膜壓力過大，氫持陰陽兩極電壓平衡，堿性電解水不能快速啟動運行。最高效率59%-70%，最高的電流密度小于400mAcm-2，是堿性電解技術仍具有幾個缺點，例如有限的電解電流作壓....

圖1.3高溫固體氧化物電解水工作原理圖

圖1.3高溫固體氧化物電解水工作原理圖kingprinciplediagramofhightemperaturesolidoxidee解水技術起源于美國通用電氣公司為空間計劃開時目的是電解水產生高純氧氣可供宇航員呼吸使陰陽兩電極和質子交換膜電解質組成，其中質子....

圖1.4質子交換膜電解水工作原理圖

圖1.4質子交換膜電解水工作原理圖[17]Figure1.4Workingprinciplediagramofpotonexchangeelectrolyticwat水制氫技術的科學問題水制氫技術中主要涉及化學反應過程是電極兩側的電催化反應[1反應產氧過程和....

本文編號：3905165